木頭油田綜合節(jié)能技術(shù)研究與應(yīng)用

張婷婷

摘 要：本文通過技術(shù)研究應(yīng)用為主，配套管理體系為輔，針對木頭工程系統(tǒng)集輸、機(jī)采、注水三大重點(diǎn)能耗單元，在分析各系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)控制潛力與探索節(jié)能技術(shù)應(yīng)用需求的基礎(chǔ)上，通過整合、優(yōu)化、研究與推廣應(yīng)用先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)，使熱電能消耗得到合理、有效的控制，技術(shù)上形成集成化節(jié)能技術(shù)體系，管理上形成標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化運(yùn)行體系，探索和尋求工程系統(tǒng)在技術(shù)和管理上如何保證實(shí)現(xiàn)科學(xué)、有效的節(jié)能對策，為企業(yè)發(fā)展提供支持與保障。

關(guān)鍵詞：節(jié)能；能耗；標(biāo)準(zhǔn)

1 工程系統(tǒng)能耗構(gòu)成情況

工程系統(tǒng)能耗主要分為機(jī)采、集輸、注水三大單元，其中機(jī)采部分耗電以常規(guī)抽油機(jī)為主，占機(jī)采系統(tǒng)能耗的94%，其次為電加熱油管、螺桿泵等，集輸系統(tǒng)包括耗電及天然氣兩個(gè)方面，耗電方面主要為輸油泵、循環(huán)泵占耗電量的48.2%，注水系統(tǒng)耗電以離心泵為主占到62%，其次為柱塞泵占30%。

2 綜合節(jié)能技術(shù)形成經(jīng)歷與應(yīng)用

2.1 建立規(guī)范體系，打造節(jié)能示范框架

機(jī)采系統(tǒng)：根據(jù)系統(tǒng)效率測試結(jié)果，考慮到油井各項(xiàng)參數(shù)對系統(tǒng)效率的影響程度，確定在采用“產(chǎn)液”和“泵掛”建立抽油機(jī)能耗標(biāo)準(zhǔn)，即某一型號的抽油機(jī)在某一沖次范圍內(nèi)耗電量的平均值作為標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)對調(diào)整幅度及落實(shí)速度做要求，以此作為機(jī)采系統(tǒng)節(jié)能考核指標(biāo)。

集輸系統(tǒng)：考慮各基層單位熱動力設(shè)備不同，地面現(xiàn)狀不同，集輸液量不同以及歷年來形成的運(yùn)行方式、管理習(xí)慣不同，各隊(duì)有各自的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)律，所以需要借助公司下發(fā)的“集輸系統(tǒng)能耗對標(biāo)”文件，在節(jié)能指標(biāo)上選擇“噸液能耗”做為衡量集輸系統(tǒng)能耗水平的標(biāo)準(zhǔn)，重點(diǎn)突出“溫度控制”和“設(shè)備調(diào)整”。

注水系統(tǒng)：考慮各個(gè)注水站設(shè)備投產(chǎn)時(shí)間不同、地層的滲透率不同、管網(wǎng)老化程度不同、注水水質(zhì)差別較大，各站注水單耗差別也較大，所以需要借助公司下發(fā)的“注水系統(tǒng)能耗對標(biāo)”文件，利用“注水單耗”、“百米壓降”來衡量各注水站的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)對相關(guān)配套保障措施配合執(zhí)行情況進(jìn)行考核。

2.2 以成熟配套技術(shù)應(yīng)用推動技術(shù)節(jié)能

2.2.1 機(jī)采系統(tǒng)：

2.2.1.1 舉升系統(tǒng)節(jié)能配套技術(shù)——節(jié)能型直線抽油機(jī)

技術(shù)優(yōu)勢及節(jié)能原理：該設(shè)備采用智能控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)光桿的直線往復(fù)運(yùn)動，改變了常規(guī)抽油機(jī)的皮帶傳動方式、曲柄平衡、游梁平衡等平衡方式，通過自動控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)沖程、沖次的智能無級調(diào)整。

效果評價(jià)及應(yīng)用前景：通過應(yīng)用分析，該設(shè)備下沖程時(shí)電機(jī)功率降低，適合對8型抽油進(jìn)行更換。

2.2.1.2 井口調(diào)控節(jié)能配套技術(shù)——智能空抽控制器

技術(shù)優(yōu)勢及節(jié)能原理：該設(shè)備通過高分辨率的傳感器檢測抽油機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，根據(jù)抽油機(jī)的上、下行電流變化準(zhǔn)確地描繪出抽油機(jī)的加、卸載過程，自動為抽油機(jī)選擇最佳的工作方案（開抽時(shí)間），達(dá)到節(jié)能的目的。

適用范圍及應(yīng)用情況：2010-2012年我廠引進(jìn)20臺該設(shè)備，適用條件距計(jì)量間較遠(yuǎn)的間抽井。

效果評價(jià)及應(yīng)用前景：通過應(yīng)用分析，該設(shè)備能夠精確控制抽油機(jī)啟動、停抽時(shí)間，達(dá)到節(jié)能的目的。缺點(diǎn)是由于無法準(zhǔn)確了解某一時(shí)間內(nèi)抽油機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，給油井計(jì)量和測試工作帶來不便，從一定程度上增加了工人的勞動強(qiáng)度。

2.2.1.3 供配電系統(tǒng)節(jié)能配套技術(shù)——稀土電機(jī)

技術(shù)優(yōu)勢及節(jié)能原理：在轉(zhuǎn)子體內(nèi)應(yīng)用了稀土釹鐵硼磁鋼（NdFeB），轉(zhuǎn)子本身不再需要勵磁，減少了電動機(jī)的勵磁損耗。稀土電機(jī)是異步啟動同步運(yùn)行，因而沒有異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)差功率損耗。

2.2.1.4 傳動系統(tǒng)調(diào)整節(jié)能配套技術(shù)——調(diào)平衡檢測軟件技術(shù)

技術(shù)優(yōu)勢及節(jié)能原理：抽油機(jī)平衡監(jiān)測分析儀是一種專門針對功率法調(diào)整平衡的設(shè)備，這種方法在對抽油機(jī)的電耗測試以后，只需知道平衡塊數(shù)目、重量及目前的安裝位置三個(gè)參數(shù)，就能計(jì)算出平衡塊的最佳位置，并能對調(diào)整后的電能參數(shù)、扭矩曲線及節(jié)能情況進(jìn)行預(yù)測。

適用范圍及應(yīng)用情況：目前我廠共計(jì)引進(jìn)2臺該設(shè)備，適用條件存在負(fù)功的井。

效果評價(jià)及應(yīng)用前景：在抽油機(jī)光桿功率不變情況下，通過合理調(diào)整平橫塊位置，減少了電能與機(jī)械能之間的來回轉(zhuǎn)換，減少了由于能量轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的能耗，從而節(jié)約了電能，最大化的實(shí)現(xiàn)了抽油機(jī)平衡節(jié)能和安全運(yùn)行的目的。

2.2.2注水系統(tǒng)

①水井層間壓力優(yōu)化調(diào)整配套技術(shù)——合理調(diào)整井下水嘴配置技術(shù)優(yōu)勢及節(jié)能原理：降低水嘴前后壓力損失，降低注水井注入壓力適用范圍及應(yīng)用情況：使用各層段都有水嘴、并且水嘴匹配不合理的水井。效果評價(jià)及應(yīng)用前景：共計(jì)調(diào)整29口井，平均注入壓力降低0.1MPa。

②降低管網(wǎng)壓損配套技術(shù)——注水干線沖洗技術(shù)優(yōu)勢及節(jié)能原理：降低水流通阻力，降低管線壓損適用范圍及應(yīng)用情況：管線結(jié)垢嚴(yán)重、末端水質(zhì)較差管網(wǎng)效果評價(jià)及應(yīng)用前景：經(jīng)過管線沖洗，注水干線壓損平均降低0.3MPa。典型案例：聯(lián)合站所轄注水干線管線沖洗前后效果顯著。

3 幾點(diǎn)認(rèn)識

一是機(jī)采系統(tǒng)，經(jīng)過現(xiàn)場應(yīng)用，節(jié)能效果明顯。稀土永磁電機(jī)與常規(guī)電機(jī)相比節(jié)能率在20-40%左右，電機(jī)效率和功率因數(shù)較高。直線抽油機(jī)節(jié)能率在30-40%左右，易于操作，系統(tǒng)效率較普通抽油機(jī)高。智能間抽控制器能夠減少員工操作強(qiáng)度，自動制定合理間抽制度，節(jié)能效果達(dá)到40-50%。

二是注水系統(tǒng)，首先對注水泵效率較低的加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)，確定合理優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)，其次對注水井井口及計(jì)量間閘門完好率嚴(yán)格控制，降低流量損失，再者，加大永久性排污池建設(shè)進(jìn)度，增加管線清洗次數(shù)，最大量降低管網(wǎng)能耗損失。